技术概览

随着人工智能和高性能计算 (HPC) 需求的激增，数据中心已成为重要的耗水大户。大多数超大规模设施采用蒸发冷却（通过冷却塔或绝热系统），因其比空冷机组具有更高的能源效率。然而，这使得数据中心处于“水-能纽带”争议的中心。

结垢与生物污染控制

在蒸发系统中，水通过蒸发流失，导致溶解矿物质（二氧化硅、钙、镁）浓缩。如果不加管理，这些矿物质会在换热器上沉淀成水垢，从而大幅降低冷却效率并增加电力利用效率 (PUE) 损耗。此外，温暖、富氧的环境是微生物生长（包括军团菌）的理想场所。因此，涉及使用膦酸盐抑制结垢和稳定溴或二氧化氯进行生物控制的精密化学处理计划至关重要。

最大化水分利用效率 (WUE)

为了提高 WUE，工程师们正在推动更高的浓缩倍数 (COC)。这需要卓越的补充水水质，通常通过局部反渗透 (RO) 在水进入冷却回路前去除硬度和二氧化硅来实现。此外，许多设施现在正在实施“排污水回收”系统，即对冷却塔排出的浓废水进行处理（通过 UF/RO）并返回补充水箱，有效地创建了一个半闭环。

未来趋势：液体冷却与可持续水源

行业正在向更可持续的水源转型，例如使用处理后的市政中水或工业废水代替饮用水。此外，对于高密度人工智能机架，传统的风冷加水冷正在被“芯片直接”液冷和“浸没式冷却”所补充或取代。这些技术使用闭环介质流体或高纯水回路，显著减少了因蒸发流失的水量，并允许更高的运行温度，从而便于进行余热回收以用于区域供热。